本发明涉及超声波油位计，具体的说是涉及一种变压器油枕超声波油位计。
背景技术：
变压器广泛使用于电力领域。常用的变压器按照绝缘和冷却方式的不同分为干式变压器和油浸式变压器。干式变压器常把铁芯和绕组用环氧树脂浇注包封起来，也有一种现在用得多的是非包封式的，绕组用特殊的绝缘纸再浸渍专用绝缘漆等，起到防止绕组或铁芯受潮。油浸式变压器是把由铁芯及绕组组成的器身置于一个盛满变压器油的油箱中，通过变压器油实现变压器绕组的绝缘和散热。干式变压器虽然相对油浸式变压器环保，但是干式变压器造价更高，且干式变压器一般容量都比较小，所以油浸式变压器使用量远多于干式变压器，尤其对于110kv及以上电压等级，一般使用的都是油浸式变压器。
油浸式变压器中的变压器油随着温度的变化，可能出现液面的上升或下降。当油面降低时露出铁芯和线圈部分会影响散热和绝缘。而且随着油面波动空气从箱盖缝里排出和吸进，由于变压器内上层油温很高，使得变压器油很快被氧化和受潮。因此一般油浸式变压器都设置有油枕。
油枕是用于变压器的一种储油装置，当变压器油的体积随着油温的变化而膨胀或缩小时，油枕起储油和补油作用，能保证油箱内充满油。同时由于装备了油枕，使变压器与空气的接触面减小，且从空气中吸收的水分、灰尘和氧化后的油垢都沉积在油枕底部的沉积器中，从而大大减缓变压器油的劣化速度。
油枕在实际使用中配有连通式油位计或连杆式油位计，在日常巡视中，巡检人员可以通过油位计直接看到油枕中的液位高度。但是在实际使用过程中，出现过油枕中的连通式油位计堵塞导致的油位计失灵，也出现过油枕中的胶囊或隔膜卡住连杆式油位计，造成油位计失灵。因此按照国家电网的检验标准流程，需要定期对变压器油枕及油位计进行检查，其中包括通过充放变压器油改变油枕中油位高度进而检验连通式或连杆式油位计是否有效工作，是否读数准确。然而对变压器的充放油工作相对麻烦，工作量大，并且这种校验方式也不符合智能电网的实际需求。
因此需要一种变压器油在线式油位计，能够实时测量变压器油枕中油位的高度，并将该数据通过有线或无线方式传至系统后台，使得运维人员能够实时了解变压器油枕中油位的高度。同时在巡检过程中可以使用在线式油位计的测量数据与传统的连通式或连杆式油位计示数相对比，作为数据的可靠性检验，进而确认变压器内油位，保证油浸式变压器的正常工作。
技术实现要素：
针对油浸式变压器油枕中需要实现油位高度在线式测量的实际要求，本发明目的是提供一种变压器油枕超声波油位计。
一种变压器油枕超声波油位计，包括超声波测量模块，数据显示通讯模块，电源模块。其中超声波测量模块与数据显示通讯模块相连，数据显示通讯模块与电源模块相连。超声波测量模块中集成有超声波发射子模块、超声波接收子模块、超声波分析子模块。数据显示通讯模块实现油位数据的本地显示和数据远传。电源模块用于向超声波测量模块和数据显示通讯模块供电。
超声波测量模块通过超声波耦合剂吸附在变压器油枕正下方，并且保证超声波发射和接收平面与变压器油枕液面平行。变压器油枕超声波油位计工作时，超声波测量模块中的超声波发射子模块发射2-10mhz的超声波，超声波经过耦合剂进入变压器油枕，超声波达到油枕中油位表面时发生反射，超声波再沿发射路径返回，超声波接收子模块可以接收到反射回来的超声波，超声波在变压器油中的传播速度基本恒定，只要测量超声波发射到反射回来的时间差，就可以计算出变压器油枕中变压器油位的高度。
有益效果：本发明所述的变压器油枕超声波油位计有以下优点：装置部件少，安装简单方便；不改变原有变压器油枕的外部结构；能够实现变压器油枕的油位在线测量。
附图说明
图1为胶囊式变压器油枕示意图。
图2为变压器油枕超声波油位计安装示意图。
图中，1为超声波测量模块；2为数据显示通讯模块；3为电源模块。
图3为变压器油枕超声波油位计超声波测量模块示意图。
图中，4为超声波发射和接收子模块；5为超声波测量模块安装底座；6为超声波分析模块；7为延长线；8为超声波测量模块连接端子。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行进一步说明：
图1为胶囊式变压器油枕示意图。在图中可以看出变压器油枕内的油并不与外界空气接触，如果采用的是胶囊式变压器油枕，则在油位上升时，胶囊变小，油位下降时，胶囊变大，油枕的油位通过侧面连通式油位计读取。
图2为变压器油枕超声波油位计安装示意图。变压器油枕超声波油位计只有三个模块：超声波测量模块1、数据显示通讯模块2、电源模块3，安装十分方便。只需要将超声波测量模块1通过超声波耦合剂吸附在变压器油枕正下方，并且保证超声波发射和接收平面与变压器油枕液面平行。超声波测量模块1只需要在变压器油枕下方通过胶粘或强力磁铁吸附的方式固定在变压器油枕下方即可，无需开孔，不改变变压器油枕原外部结构。超声波测量模块1与数据显示通讯模块2相连，数据显示通讯模块2与电源模块3相连，通常数据显示通讯模块2与电源模块3放置在变压器弱电控制箱附近。
图3为变压器油枕超声波油位计超声波测量模块示意图。超声波测量模块包括超声波发射、超声波接收、超声波分析子模块，三个子模块采用一体化设计，形成超声波测量模块。图中超声波发射和接收子模块4为超声波发射和接收区域。超声波测量模块安装底座5起到了固定超声波测量模块1的作用，固定方式可以选择胶粘或者强力磁铁吸附。超声波分析模块6实现反射超声波的解析，通过计算超声波的行进时间，进而直接得到变压器油枕的油位高度。延长线7实现将油枕内油位高度用数字量的形式传给数据显示通讯模块2。延长线7末端超声波测量模块连接端子8中有两根用于数据传输，另外两根用于给超声波测量模块供电。
本发明中采用了超声波法测量变压器油枕内油位高度，设计模块简单，安装拆卸简便；无需改变原有变压器油枕的结构。可以实现将变压器油枕内油位高度实时上传给后台系统，同时可以在巡检时作为与传统油位计的对比，进一步确保变压器油位处于正常位置，保证变压器工作正常。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明精神和原则之内的，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求书的保护范围之内。
1.变压器油枕超声波油位计，其特征在于：它包括超声波测量模块，数据显示通讯模块，电源模块；所述超声波测量模块与所述数据显示通讯模块相连，所述数据显示通讯模块与所述电源模块相连，所述超声波测量模块中集成有超声波发射子模块、超声波接收子模块、超声波分析子模块，所述数据显示通讯模块实现油位数据的本地显示和数据远传，所述电源模块用于向所述超声波测量模块和所述数据显示通讯模块供电。
2.根据权利要求1所述的变压器油枕超声波油位计，其特征在于：所述超声波测量模块，通过超声波耦合剂吸附在变压器油枕正下方，并且保证所述超声波发射子模块和超声波接收子模块平面与变压器油枕液面平行。
3.根据权利要求1所述的变压器油枕超声波油位计，其特征在于：所述超声波测量模块采用胶粘或强力磁铁吸附的方式固定在变压器油枕下方。
4.根据权利要求1所述的变压器油枕超声波油位计，其特征在于：所述超声波测量模块中超声波发射子模块、超声波接收子模块、超声波分析子模块采用一体化设计。
5.根据权利要求1所述的变压器油枕超声波油位计，其特征在于：所述的变压器油枕超声波油位计能够实现变压器油枕内油位的实时在线测量，并且将数据传送至电力后台系统。
技术总结